woodee 发表于 2020-11-11 20:21

ZN1蜗杆的端面齿形不是延伸渐开线吗?

先给出动图如右:            
很明显,绿实线就是一条渐开线;红实线乃渐开线滚动线内侧一固定点(与滚动线距离为Lo)随着滚动线运动所形成的另一曲线,这就是一条延伸渐开线。
不巧的是,红实线本身就是一个ZN1蜗杆的端面齿形线。


好了,让我们看一段文字:
      


此段文字源于 http://www.gearbbs.net/forum.php?mod=viewthread&tid=394781&extra=&page=2 12楼的一个附件。
为严谨起见,附件粘贴如下:



我给出实例来证明:   
法向模数Mn=4;分度圆直径Dp=36;头数Z=2;车刀齿形角Ac=20°;齿高系数ha*=1;顶隙系数c*=0.25;刀顶圆角系数Rc=0.3;变位系数Xn=0。   
则车刀刃形尺寸:   
      
将此刀片放置在蜗杆齿槽中心,刀顶刃距蜗杆轴线13,旋转一个分圆螺旋角77.1604115930958°:   
         
刀片按照蜗杆螺旋参数运动,则得到ZN1蜗杆:   
      

在软件中操作中,将刀刃线按照每一点的螺旋关系,以方程式的方式旋转到端面上,则得到ZN1的端面曲线:   
      

把端面齿形线按照蜗杆螺旋参数旋转,得到齿槽面,割去蜗杆外圆实体,再阵列,就得到ZN1蜗杆实体3D模型:   
      

我先给出3D模型,这是一个集ZI、ZK、ZN1、ZN2于一处的UG模型组,其中前三者都是同一刀刃在不同运动方式下,切割包络蜗杆所得到的模型。   
   
只需用UG打开第一个装配文件0ZIZKZNasm_20_S01,然后打开或关闭一些层,即可对比、观察、测量等软件操作。
ZI 浅蓝色   
ZK 浅紫色   
ZN1 粉红色   
ZN2 金黄色   

ZI、ZK、ZN1、ZN2实体,分别放置在2、3、4、5层;   
其刀具形体或型线,分别放置在12、13、14、15层;   
其理论发生线,分别放置在22、24、25;   
ZI齿面与齿条的切线、ZK齿面与铣刀刃旋转面的切线,分别放置在32、33层;   
其它层中,还有些测量球、棒,以及一些原始基准线。

先上模型:


此模型组,可以让大家检查、监督模型蜗杆形、线的准确性,做到言之有物、物有其形、形有其理、理有其方程。
手术刀已磨得足够锋利,后面有时间会逐步不紧不慢、分条缕析地证明:ZN1蜗杆的端面齿形是延伸渐开线。
请大家拭目以待。





jxgzlyh 发表于 2020-11-12 09:53

版主辛苦了,如此详细的分析说理,必将推动我国齿轮业的发展

mrmrw 发表于 2020-11-12 13:56

此贴可以让洪老前辈关注一下!
法向直廓蜗杆分ZN1、ZN2、ZN3三种,从数学上分清楚这三种齿形是有必要的!

woodee 发表于 2020-11-12 16:22

UG中打开装配文件0ZIZKZNasm_20_S01,点开4、14、24层,关闭其它层。在-360~360范围改变参数W,可以在随意位置检查刀片、发生线与齿面的贴合程度。

我用的是扫描命令来形成齿面和齿根及其过渡曲面,而UG的内核齿面精度设定在0.00001,所以检查结果会有0.0000X的偏差,属于正常范围,特此说明。   




也可以将ZN1实体设置成半透明,这样能够看得更清楚发生线随W改变的运动情况。   


woodee 发表于 2020-11-12 16:31

jxgzlyh、mrmrw 谢谢二位关注!

意在搞清楚这个问题,证明:ZN1蜗杆的端面齿形是延伸渐开线

michaelyang 发表于 2020-11-13 09:38

可以的,明白了

DD99 发表于 2020-11-13 10:10

本人早就说过,楼主是高人也{:1_218:}

yzgys 发表于 2020-11-13 12:42

深以为然,心悦诚服

woodee 发表于 2020-11-13 22:54

DD99 发表于 2020-11-13 10:10
本人早就说过,楼主是高人也

michaelyang、yzgys 谢谢关注!


DD99 每人都有自己的关注点和盲区。
正巧,我在2013年搞过一段时间的ZK蜗杆建模,顺手也把ZN1给做了。
于是才有了 不同类型蜗杆的齿形比较 的帖子:http://www.gearbbs.net/forum.php?mod=viewthread&tid=165242&extra=
所以把有关类型的形、面几何特点,基本都搞清楚了。


所以一看到“延伸渐开线蜗杆轴截面齿形是凸的”,就知道大错而特错了。

刀疤五 发表于 2020-11-13 23:38

蜗矸类,以前加工用车刀,才有了ZN1,ZN2.现在都是用砂轮.ZN1,ZN2,ZI,ZA的磨削砂轮都是曲线.
传统书上的一些公式,让人很头疼.
如滚刀基本蜗杆,轴截面的节圆上两点a,b,轴向齿厚St等于两点距离,则按书上公式:法向齿厚 Sn=St*COS(B).
这个公式不存立.

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